AMS1117 vs LM1117: Bộ Điều Chỉnh LDO Nào Phù Hợp

AMS1117 so với LM1117 là một cuộc so sánh mà mọi nhà thiết kế đường ray 3.3-volt đều thực hiện, bởi hai linh kiện này là bộ điều chỉnh tuyến tính kĩ thuật số phổ biến nhất trên các board trên toàn thế giới và vô số module trên thị trường điện tử. LM1117 là LDO 3-chân của Texas Instruments, bộ điều chỉnh tuyến tính kĩ thuật số thấp có thể điều chỉnh hoặc cố định được định mức cho dải 800-miliamp, một linh kiện có lịch sử hàng thập kỉ trong dòng sản phẩm ban đầu của National Semiconductor. AMS1117 là LDO của Advanced Monolithic Systems, một linh kiện 3-chân tương tự được định mức cho dải 1-amp, và đây là linh kiện đằng sau các module 3.3-volt giá rẻ phổ biến tràn ngập các kênh sản xuất và hobby. Hai linh kiện chia sẻ cùng kiểu hộp SOT-223 và phần lớn sơ đồ chân, đó là lý do tại sao cuộc so sánh này phổ biến như vậy, và chúng khác nhau về định mức dòng điện, điện áp dropout trong thực tế, và câu chuyện nguồn cung mà hướng dẫn này trình bày một cách trung thực. Hướng dẫn này so sánh hai linh kiện về kiểu hộp, dòng điện, dropout, chất lượng, chi phí và ứng dụng, đồng thời đưa ra quy tắc lựa chọn giữa chúng, bao gồm các cảnh báo nổi tiếng của cộng đồng về AMS1117.

Cuộc so sánh cũng trung thực theo cách mà thị trường hiếm khi làm, bởi vì sự phổ biến của AMS1117 đã đặt chất lượng của nó dưới sự nghi vấn và cộng đồng đã dành nhiều năm tranh luận về vấn đề này. Các chủ đề trên reddit và eevblog mà cuộc so sánh này thường xuất hiện hỏi AMS1117 thực sự đáng tin cậy như thế nào, tại sao các module giá rẻ lại hỏng, và liệu họ 1117 có phải là lựa chọn đúng cho một thiết kế mới hay không, và các câu trả lời xứng đáng được xử lý thẳng thắn. Hướng dẫn này cung cấp xử lý đó, so sánh kỹ thuật của hai linh kiện và tài khoản trung thực về danh tiếng của AMS1117, các lỗi của nó, và sự cảnh báo mà nó đã nhận được, để một nhà thiết kế lựa chọn giữa LM1117 và AMS1117 dựa trên bằng chứng chứ không chỉ dựa trên giá cả, và xem xét các LDO hiện đại đã vượt qua toàn bộ họ linh kiện này.

AMS1117 vs LM1117: So sánh cốt lõi

AMS1117 và LM1117 đều là bộ điều chỉnh tuyến tính 3-chân, low-dropout, có thể điều chỉnh hoặc cố định, và so sánh cốt lõi là sự khác biệt về dòng điện, nguồn gốc và nguồn cung hơn là về kiến trúc. Cả hai linh kiện điều chỉnh đầu ra dương từ đầu vào cao hơn một chút, cả hai đều có sẵn ở các phiên bản cố định như 3.3-volt và 5-volt và phiên bản có thể điều chỉnh được đặt bằng bộ chia điện trở, và cả hai đều mang dropout cổ điển của LDO vào khoảng một volt hoặc hơn trong dải thực tế. Sự khác biệt nằm ở định mức và nguồn gốc: LM1117 được định mức ở dải 800-miliamp và đến từ dòng TI với datasheet trưởng thành và lịch sử dài, trong khi AMS1117 được định mức ở dải 1-amp và đến từ dòng AMS, và đây là linh kiện mà các module theo giá chuẩn hóa. Hai linh kiện không phải là cùng một silicon dưới hai tên gọi, chúng là hai triển khai của cùng một họ LDO kiểu 1117, và cuộc so sánh đọc đặc tính chung của họ và câu chuyện nguồn cung khác nhau của hai linh kiện.

Thiết kế cần đường ray 3.3-volt cho một vài trăm milliamp có thể sử dụng một trong hai linh kiện, và cuộc so sánh sau đó tập trung vào các chi tiết: biên dòng, dropout tại điểm hoạt động, kiểu hộp và sơ đồ chân trên board, chất lượng của các đơn vị cụ thể, và chi phí. Hai linh kiện cũng chia sẻ cùng footprint SOT-223 ở dạng phổ biến nhất, đây là thực tế làm cho cuộc so sánh trở nên khả thi, bởi vì board được thiết kế cho một linh kiện thường lắp được linh kiện kia, và việc thay thế là quyết định nguồn cung hơn là quyết định về layout. Do đó, hướng dẫn này đi qua so sánh theo thứ tự đó, họ chung, dòng điện và dropout, sơ đồ chân, chất lượng, và ứng dụng, và kết thúc bằng quan điểm về nguồn cung, để một nhà thiết kế đọc quyết định AMS1117 vs LM1117 như là lựa chọn đa yếu tố thực sự của nó.

Họ LDO 1117 và vị trí của hai linh kiện

Họ 1117 là họ LDO dương 3-chân có vị trí quan trọng trong lịch sử điện tử, và LM1117 và AMS1117 nằm ở hai đầu của nó. Họ này bắt nguồn từ LM1117 của National Semiconductor, bộ điều chỉnh tuyến tính low-dropout có thể điều chỉnh và cố định trong kiểu hộp SOT-223 và các kiểu liên quan, và ngành công nghiệp đã tái tạo nó trên nhiều nhà cung cấp, với AMS1117 là triển khai được sao chép rộng rãi nhất, đặc biệt trong hệ sinh thái điện tử Trung Quốc nơi các module giá rẻ được sản xuất. Các thông số xác định của họ là dropout thấp cho thời đại của nó, các tùy chọn đầu ra có thể điều chỉnh và cố định, và các kiểu hộp SOT-223 và TO-252, và những con số đó đã làm cho 1117 trở thành LDO 3.3-volt và 5-volt mặc định cho một thế hệ lớn các board. Cả LM1117 và AMS1117 đều mang DNA của họ, và so sánh giữa chúng là so sánh trong nội bộ họ, bản gốc TI đối lập với bản sao phổ biến nhất trên thị trường, đó là lý do tại sao hai tên này xuất hiện cùng nhau trong mọi thảo luận về 1117.

Định mức dòng điện và Dropout: AMS1117 vs LM1117

Định mức dòng điện là con số đầu tiên mà cuộc so sánh đọc, và đây là nơi hai linh kiện khác nhau trên datasheet. LM1117 được định mức ở dải 800-miliamp bởi TI, và AMS1117 được định mức ở dải 1-amp bởi AMS, vì vậy con số chính của AMS1117 lớn hơn, nhưng cách đọc thực tế cẩn thận hơn con số chính. Cả hai linh kiện đều giảm định mức theo nhiệt, và dropout của toàn bộ họ là giới hạn thực sự: một linh kiện kiểu 1117 drop khoảng một volt ở dòng vừa phải và nhiều hơn ở đầu cao, vì vậy đường ray 3.3-volt từ đầu vào 5-volt mang khoảng 1.7 volt dự phòng chống lại dropout hơn 1-volt, và nhiệt là cái giá của dòng điện cao hơn. Dòng điện mà board thực sự có thể rút ra được đặt bởi nhiệt độ tiếp giáp, đường dẫn nhiệt SOT-223, và đồng trên board, hơn là bởi các nhãn, và thiết kế chạy 1117 gần giới hạn của nó sẽ làm rộng khoảng cách giữa datasheet và thực tế. Do đó, so sánh dòng điện là đọc biên, dropout, và nhiệt cùng nhau, và con số chính cao hơn của AMS1117 không tự động có nghĩa là tải sử dụng được cao hơn.

Dropout xứng đáng có cách đọc riêng trung thực của nó, bởi vì dropout của họ 1117 là thông số mà sự cảnh báo của cộng đồng tập trung vào. Dropout trên datasheet từ hàng chục đến vài trăm millivolt ở dòng nhẹ tăng lên dải volt ở dòng cao, và dropout thực tế của các đơn vị AMS1117 giá rẻ có thể vượt quá cả con số đó, đây là một trong những lý do tại sao các chủ đề hỏi linh kiện đáng tin cậy như thế nào. Tên low-dropout đúng so với các bộ điều chỉnh trước đó, nhưng LDO hiện đại drop vài trăm millivolt ở dòng định mức của nó, và dropout dải volt của 1117 không còn là tiêu chuẩn low-drop nữa, đó là lý do tại sao cộng đồng khuyên các nhà thiết kế không sử dụng các linh kiện 1117 trong thiết kế mới khi dự phòng chật. Cách đọc dropout là điểm yếu trung thực của họ, và cuộc so sánh trình bày nó một cách đơn giản thay vì tô điểm, bởi vì nhà thiết kế biết dropout trước layout sẽ bảo vệ đường ray khỏi sụt áp khi tải thay đổi.

Tại sao LDO 1-amp có thể không cấp 1 amp trong thực tế

LDO 1-amp thường không cấp 1 amp trong thực tế, và các lý do là nhiệt và dropout. Công suất tản nhiệt là hiệu đầu vào trừ đầu ra nhân với dòng điện, vì vậy đường ray 3.3-volt từ đầu vào 5-volt ở 1 amp đốt cháy khoảng 1.7 watt, và SOT-223 trong không khí tĩnh chỉ tản được một phần nhỏ của nó trước khi tiếp giáp vượt quá định mức, vì vậy dòng điện sử dụng được ở nhãn 1-amp là một phần của nhãn mà không có đồng trên board và luồng không khí. Dropout ở dòng cao thêm vào yêu cầu, và linh kiện có dropout tăng quá dự phòng ở dòng tải sẽ drop out và đi theo đầu vào. Cách đọc thực tế là giảm định mức cho 1117, cả AMS1117 và LM1117, xuống dải vài trăm milliamp cho SOT-223, và thiết kế đồng và vỏ cho các watt nếu đường ray phải chạy nóng. Nhãn 1-amp là giới hạn tuyệt đối, không phải điểm hoạt động, và nhà thiết kế đọc nhiệt trước đường ray sẽ đọc được định mức thực sự của linh kiện.

Sơ đồ chân và Kiểu hộp: AMS1117 và LM1117 có thể thay thế được không

Kiểu hộp và sơ đồ chân là nửa thực tế của cuộc so sánh, và footprint SOT-223 là lý do tại sao hai linh kiện này được thay thế cho nhau rất nhiều. Cả hai linh kiện đều có kiểu hộp SOT-223, gói gắn bề mặt 3-chân với tab lớn, và các vị trí chân và tab tuân theo quy ước của họ ở các phiên bản phổ biến, vì vậy board được thiết kế cho SOT-223 của LM1117 thường chấp nhận SOT-223 của AMS1117, và ngược lại. Việc thay thế không tự động, bởi vì sơ đồ chân phải được xác minh đối với biến thể chính xác và kiểu hộp, nhưng việc chuẩn hóa của họ là lý do tại sao AMS1117 và LM1117 xuất hiện trong cùng các board và cùng các module, và lý do tại sao cuộc so sánh là câu hỏi nguồn cung hơn là câu hỏi layout cho board sử dụng SOT-223 tiêu chuẩn. Footprint là cầu nối vật lý giữa hai linh kiện, và cầu nối đó là thực tế đầu tiên mà cuộc so sánh nêu ra.

Cảnh báo đi kèm với sơ đồ chân là quy tắc xác minh, bởi vì họ 1117 có các biến thể và thông số kỹ thuật có thể khác nhau theo nhà cung cấp. Nhà thiết kế xác minh thứ tự chân, chân đầu vào, đầu ra, và chân điều chỉnh hoặc mass, đối với datasheet của linh kiện chính xác và kiểu hộp chính xác, trước khi tin tưởng vào việc thay thế, và xác minh kết nối tab, bởi vì tab mang đầu ra trong SOT-223 phổ biến và đường dẫn nhiệt trong mọi kiểu hộp. Các phiên bản kiểu hộp TO-252 và khác mang sơ đồ chân riêng của chúng, và board sử dụng kiểu hộp không phải SOT-223 phải xác minh kiểu hộp đó riêng biệt. Khả năng thay thế là có thật trong SOT-223 tiêu chuẩn, và xác minh là kỷ luật nhỏ giữ cho nó an toàn, bởi vì sự giống nhau của họ là quy tắc mạnh với nhu cầu xem qua datasheet.

Footprint SOT-223 và câu hỏi thay thế trực tiếp

Footprint SOT-223 làm cho câu hỏi thay thế trực tiếp trở nên khả thi, bởi vì cả hai linh kiện đều nằm trên cùng pad gắn bề mặt 3-chân với tab lớn. Footprint là mẫu pad 4 pad tiêu chuẩn, ba chân và tab, và AMS1117 và LM1117 ở dạng SOT-223 phổ biến đặt chân đầu vào, đầu ra và chân điều chỉnh hoặc mass theo cùng thứ tự trên các pad đó, vì vậy board chấp nhận cả hai và reflow tuân theo cùng profile. Việc thay thế trực tiếp là có thật cho board đã chọn dạng SOT-223 tiêu chuẩn, và đó là lý do nhà thiết kế có thể đánh giá hai linh kiện trên cùng board và người mua có thể nguồn cung một trong hai. Việc thay thế trực tiếp không phải là lời hứa, mà là quy ước, và quy ước giữ cho dạng tiêu chuẩn và được xác minh cho biến thể, đây là cách trung thực để nêu khả năng thay thế SOT-223. Footprint là cầu nối, và xác minh là phí để đi qua.

Chất lượng, Chi phí và Độ tin cậy: Cuộc tranh luận về AMS1117

Danh tiếng của AMS1117 là mảnh đất tranh chấp nhất của cuộc so sánh, và tài khoản trung thực là chất lượng của linh kiện thay đổi theo nguồn cung và thiết kế nhiều hơn so với LM1117. AMS1117 là linh kiện đằng sau các module 3.3-volt giá rẻ nhất, và chất lượng của các module đó và các linh kiện bên trong chúng trải rộng trên một dải rộng, từ các đơn vị do AMS sản xuất đàng hoàng đến các bản sao không thể phân biệt được mà cuộc đua về giá tạo ra, và sự khác biệt thể hiện trong dropout, ổn định, và các lỗi mà cộng đồng báo cáo. LM1117 từ TI mang quy trình trưởng thành và chất lượng được ghi nhận, và giá của nó cao hơn, và chi phí thêm đó mua sự nhất quán mà kênh AMS1117 thương mại không đảm bảo. Cuộc tranh luận là có thật, và tóm tắt công bằng là LM1117 mua chất lượng và AMS1117 mua giá cả, với độ tin cậy của bất kỳ lô AMS1117 cụ thể nào phụ thuộc vào nguồn cung, đó là lý do tại sao việc xác minh AMS1117 là trách nhiệm của người mua.

Các phát hiện về độ tin cậy mà cộng đồng báo cáo xứng đáng có một tài khoản thẳng thắn, bởi vì chúng định hình lựa chọn. Các chủ đề và báo cáo lỗi mô tả AMS1117 hỏng dưới nhiệt, các linh kiện drop out sớm, các module chết dưới tải, và các linh kiện có dropout và ổn định trôi khỏi datasheet, và chủ đề chung là nguồn cung theo giá hơn là bản thân thiết kế, bởi vì AMS1117 chạy từ AMS thực sự hoặc nhà cung cấp đủ điều kiện hoạt động khác với bản sao không thể phân biệt từ nguồn không tên. Phản ứng của kỹ sư là đối xử với AMS1117 như bất kỳ linh kiện thương mại nào và xác minh nguồn cung, kiểm tra lô, và giảm định mức thiết kế, và phản ứng của người mua là kỳ vọng rằng đơn vị rẻ nhất mang rủi ro. Cuộc so sánh nêu điều này một cách trung thực, bởi vì nhà thiết kế biết danh tiếng của AMS1117 sẽ nguồn cung nó như linh kiện thương mại mà nó vốn là và dành LM1117 cho đường ray phải đúng.

Cách phân biệt AMS1117 tốt và xấu

Phân biệt AMS1117 tốt và xấu là kỷ luật xác minh mà kênh thương mại đòi hỏi, và nó dựa trên kiểm tra mà loạt bài này đã đề cập. Mua từ nguồn có thể xác định nhà sản xuất thực và lô, và xác minh linh kiện đối với nhãn của AMS thực hoặc nhà cung cấp đủ điều kiện, bởi vì các bản sao sử dụng lại nhãn và chất lượng nằm ở nguồn cung. Kiểm tra lô, dropout tại tải, điều chỉnh, dòng điện, và hành vi nhiệt độ, đối với datasheet và đường ray của thiết kế, bởi vì AMS1117 tốt giữ thông số và bản sao yếu trôi dưới tải. Giảm định mức thiết kế, giữ dòng điện well below nhãn 1-amp, giữ dự phòng chống dropout, và tản nhiệt, bởi vì thực tế nhiệt của SOT-223 áp dụng cho linh kiện tốt cũng như linh kiện xấu. Và nguồn cung thứ hai, giữ LM1117 hoặc thay thế đủ điều kiện như phương án dự phòng cho đường ray mà linh kiện thương mại không được phép hỏng. Kỷ luật này giống nhau cho bất kỳ linh kiện thương mại nào, và AMS1117 xứng đáng với nó bởi vị trí của nó trong cuộc đua về giá, đây là phán quyết trung thực của cuộc tranh luận.

Khi nào chọn LM1117

Chọn LM1117 khi đường ray phải đúng, bởi vì linh kiện TI mang quy trình trưởng thành, chất lượng được ghi nhận, và nguồn cung nhất quán mà đường ray sản xuất được hưởng lợi. Chọn nó cho các board mà độ tin cậy quan trọng, các sản phẩm được xuất xưởng, các đường ray mà người tiêu dùng hoặc khách hàng tiếp xúc, và các thiết kế mà sự khác biệt giữa nhà cung cấp sạch và bản sao thương mại đáng giá bằng giá cả. Chọn nó khi thiết kế muốn datasheet mô tả linh kiện, dropout, nhiệt, và các đường cong ứng dụng mà tài liệu TI cung cấp, bởi vì tài liệu là một phần của linh kiện. LM1117 là câu trả lời cho đường ray ưu tiên chất lượng, và quy tắc của cuộc so sánh là để linh kiện TI sở hữu đường ray phải đúng.

Lựa chọn 1117 cũng mang chiều sâu nguồn cung, bởi vì LM1117 và họ của nó đã được sản xuất trong nhiều thập kỷ và thị trường thay thế sâu. Các linh kiện tương đương tương thích chân, các biến thể của nhà cung cấp, và các linh kiện trong nước sao chép họ bao phủ nguồn cung, và xác minh là kỷ luật tương tự mà các hướng dẫn của site này áp dụng ở mọi nơi. Câu chuyện của LM1117 là đường ray 3.3-volt trưởng thành và chất lượng được ghi nhận, và quan điểm của hướng dẫn đồng ý, linh kiện phù hợp cho đường ray quan trọng, với họ sâu đằng sau nó.

Khi nào nên chọn AMS1117

Chọn AMS1117 khi giá hàng triệu sản phẩm và sự phổ biến chiến thắng trong thiết kế, vì AMS1117 là IC ổn áp LDO 3.3-volt rẻ nhất đáng tin cậy và dễ tìm nguồn nhất từ hệ sinh thái Trung Quốc với số lượng lớn. Chọn nó cho các board thiên về chi phí, các module, các thiết kế hobby, và các sản phẩm mà nguồn chỉ cần vài trăm milliamp và rủi ro có thể chấp nhận được so với giá, và chọn nó khi nguồn cung đã được xác minh, lô hàng đã được kiểm tra, và thiết kế giảm công suất của linh kiện theo cách mà sản phẩm thông thường xứng đáng. AMS1117 là câu trả lời cho nguồn ưu tiên chi phí, và quy tắc so sánh là để tính kinh tế sở hữu nguồn nơi mà kỹ thuật chấp nhận rủi ro hàng hóa.

Lựa chọn 1117 cũng thể hiện trách nhiệm, vì chọn AMS1117 là chọn quản lý một loại hàng hóa. Người mua xác minh nguồn cung, nhà sản xuất thực sự, lô hàng, và các bài kiểm tra, trong khi kỹ sư giảm công suất dòng điện, dự phòng, và nhiệt, và thiết kế xác minh linh kiện trên board trước khi sản xuất. Câu chuyện của AMS1117 là nguồn cạnh tranh về giá với việc người mua xác minh như là cái giá của thỏa thuận, và hướng dẫn này nói rõ: linh kiện là lựa chọn tốt khi nó được tìm nguồn và kiểm tra như một mặt hàng thông thường, nhưng là rủi ro khi nó được mua như một con số rẻ nhất trên danh sách. AMS1117 giữ vị trí trong thị trường vì khối lượng thị trường là có thật, và nhà thiết kế đối xử trung thực với nó nhận được giá mà không bị tổn thương bởi bản sao không rõ nguồn gốc.

Thiết kế nguồn 3.3-volt với IC ổn áp tuyến tính 1117

Thiết kế nguồn 3.3-volt với IC ổn áp tuyến tính 1117 là ví dụ minh họa giúp chuyển các thông số từ datasheet thành board thực tế, và các phép tính cho thấy tại sao dòng sản phẩm này vừa phổ biến vừa cần giảm công suất. Xét nguồn phổ biến, đầu vào 5-volt và đầu ra 3.3-volt 500-milliamp. Kiểm tra thông lượng là dropout: ở 500 milliamp, dòng 1117 có dropout khoảng 1.1 đến 1.2 volt trên linh kiện tốt, và dự phòng là đầu vào trừ đầu ra, khoảng 1.7 volt, nên đầu vào 5-volt vượt qua dropout với biên độ, và nguồn hoạt động ổn định. Kiểm tra nhiệt là giới hạn thực tế: công suất tiêu tán là hiệu đầu vào trừ đầu ra nhân dòng, 1.7 volt nhân 0.5 amp, khoảng 0.85 watt, và điện trở junction-to-ambient của SOT-223 trong khoảng 50-90 độ trên watt, tùy thuộc vào đồng trên board, đặt junction ở 25 độ môi trường cộng 0.85 nhân điện trở, mát mẻ trên đồng dồi dào và tiệm cận mức 125 độ trên pad nhỏ. Các phép tính này giải thích tại sao nhãn 800-milliamp và 1-amp cần giảm công suất xuống thực tế vài trăm milliamp trên SOT-223 ở mức dropout 1.7-volt, đây là hành vi thực tế đằng sau bảng công suất tối đa trong datasheet.

Cùng ví dụ minh họa này cũng cho thấy các quyết định về tụ điện và layout để hoàn thiện nguồn. Đầu vào cần tụ điện loại 10-microfarad đặt gần chân đầu vào, để xử lý trở kháng nguồn và transient tải, và đầu ra cần tụ điện loại 22-microfarad với ESR thấp như datasheet khuyến nghị, vì sự ổn định của 1117 phụ thuộc vào cửa sổ ESR của tụ đầu ra, và tụ tantali hoặc tụ điện phân cực ESR thấp được khuyến nghị nằm trong phạm vi đó. Phiên bản có thể điều chỉnh thay thế đầu ra cố định bằng bộ chia điện trở đặt đầu ra từ tham chiếu 1.25-volt, và dung sai của bộ chia cộng thêm vào dung sai đầu ra. Layout giữ tụ đầu vào và đầu ra ở chân, trace từ điểm sense ngắn, và mass yên tĩnh, đây là nguyên tắc giống nhau mà cả phiên bản cố định và có thể điều chỉnh đều cần. Ví dụ minh họa này là con đường từ datasheet đến nguồn, và cả AMS1117 và LM1117, phiên bản cố định và có thể điều chỉnh, đều đi theo cùng footprint SOT-223.

Tính toán nhiệt từ 5-volt đến 3.3-volt

Tính toán nhiệt cho nguồn 5-volt-đến-3.3-volt xứng đáng với các con số, vì đó là con số quyết định dòng điện có thể sử dụng. Ở tải 0.5-amp, công suất tiêu tán là 0.85 watt, và ở tải 1-amp là 1.7 watt, vì cả hai đều tỷ lệ với cùng mức dropout 1.7-volt. Điện trở junction-to-ambient của SOT-223 là biến số: trên pad tối thiểu trong không khí tĩnh, nó có thể gần 80 độ trên watt, điều này đặt công suất tiêu tán 1-amp ở junction gần 25 cộng 136 độ, vượt quá mức 125 độ, trong khi công suất tiêu tán 0.5-amp ở cùng điện trở nằm gần 25 cộng 68, khoảng 93 độ, trong phạm vi cho phép nhưng khá nóng. Lớp đồng dồi dào trên board mà pad SOIC-223 kết nối có thể giảm một nửa điện trở, nên cùng linh kiện 1-amp chạy gần 60 đến 70 độ trên board giàu đồng, đây là lý do tại sao dòng điện có thể sử dụng thực tế thay đổi rất nhiều theo layout. Thiết kế đọc con số ở dòng điện riêng, nhiệt độ môi trường riêng, và lớp đồng riêng, không phải từ nhãn, và giữ biên độ mà mô hình nhiệt của datasheet cho thấy. Phép tính là mặt thực tế của "1 amp" mà cả nhãn AMS1117 và LM1117 đều mang, và đó là con số mà thiết kế nhiệt sử dụng.

Đo Dropout và Điều chỉnh trên Bàn thí nghiệm

Đo dropout và điều chỉnh của 1117 trên bàn thí nghiệm là quy trình phân biệt linh kiện tốt với linh kiện yếu, và đó là xác minh mà danh tiếng của AMS1117 cần thiết. Thiết lập nguồn cấp có thể điều chỉnh trên đầu vào, tải điện tử trên đầu ra, và đồng hồ đo đa năng qua đầu ra, sau đó đo dropout: đặt dòng tải, giảm đầu vào cho đến khi đầu ra giảm một lượng xác định, thường là 100 millivolt dưới mức danh nghĩa, và đọc đầu vào tại thời điểm đó, dropout là đầu vào trừ đầu ra. Quét dòng từ vài milliamp đến mức định mức và ghi lại đường cong dropout, vì 1117 tốt giữ dropout ở mức volt trên toàn dải và bản sao yếu tăng nhanh hơn và suy giảm sớm hơn. Tiếp theo đo điều chỉnh tải, giữ đầu vào và thay đổi tải từ zero đến mức định mức và ghi lại thay đổi đầu ra, và đo điều chỉnh đường dây, giữ tải và thay đổi đầu vào, và hai con số này cho biết linh kiện giữ nguồn tốt như thế nào. Các phép đo trên LM1117 thật và AMS1117 rẻ thường kể câu chuyện mà datasheet không nói, linh kiện rẻ có dropout cao hơn và điều chỉnh lỏng lẻo hơn ở dòng điện, đây là sự khác biệt mà việc xác minh nguồn cung trong hướng dẫn này nhằm phát hiện.

Phép đo trên bàn thí nghiệm cũng xác nhận nguồn chính xác mà board cần, vì các con số của datasheet và thực tế của board khác nhau trong biên độ. Gắn linh kiện ứng viên lên board sẽ xuất xưởng và đo đầu ra ở tải và đầu vào trường hợp xấu nhất của thiết kế, độ ngã dưới bước tải, gợn sóng vào tải, và hành vi ở nhiệt độ mà sản phẩm gặp, và so sánh kết quả với thông số kỹ thuật của nguồn. Phép đo tại điểm vận hành là trọng tài của toàn bộ lựa chọn, vì linh kiện vượt qua đọc datasheet nhưng thất bại ở trường hợp xấu nhất của board là linh kiện mà thiết kế không thể tin tưởng, và bản ghi phép đo là bằng chứng mà tài liệu thay đổi mang theo. Quy trình trên bàn thí nghiệm giống nhau cho phiên bản cố định và có thể điều chỉnh, với dung sai của bộ chia được tính vào độ chính xác của phiên bản có thể điều chỉnh, và đó là quy trình biến lựa chọn AMS1117 so với LM1117 từ nhãn thành quyết định được đo lường. Phép đo là sự hoàn thiện trung thực của datasheet, và đó là sự hoàn thiện mà độ tin cậy của nguồn phụ thuộc vào.

Các Chế độ Lỗi của 1117 và Biểu hiện của Chúng

Các chế độ lỗi của 1117 là các triệu chứng được đặt tên đằng sau sự cảnh báo của cộng đồng, và nhận biết chúng cho kỹ sư biết lỗi nằm ở đâu. Đầu tiên và phổ biến nhất là tắt nhiệt, xảy ra khi công suất tiêu tán, dropout nhân dòng, đẩy junction vượt quá mức định mức, và bảo vệ nhiệt của linh kiện chu kỳ đầu ra, nên nguồn mất dần trong xung bật-tắt đều đặn mà dao động ký cho thấy như sụp đổ răng cưa, và cách khắc phục là dòng thấp hơn, dropout thấp hơn, hoặc đường nhiệt tốt hơn. Thứ hai là mất điều chỉnh, xảy ra khi đầu vào ngã về phía đầu ra cộng dropout, và đầu ra theo đầu vào, nên nguồn 3.3-volt phải giữ được đọc dưới mức danh nghĩa và gợn sóng theo nguồn, và cách khắc phục là tăng dự phòng hoặc LDO có dropout thấp hơn. Thứ ba là dao động, xảy ra khi ESR của tụ đầu ra nằm ngoài cửa sổ ổn định hoặc dây điện quá dài, và đầu ra cho thấy gợn sóng tần số cao hoặc dao động tần số thấp mà dao động ký cho thấy, và cách khắc phục là tụ đúng và trace ngắn. Thứ tư là ngã dưới bước tải, xảy ra khi dòng tiếp cận giới hạn thực của linh kiện và dropout ăn mất biên độ, và nguồn giảm xuống ở bước và phục hồi chậm, và cách khắc phục là giảm công suất và biên độ. Mỗi chế độ có dấu hiệu đặc trưng và cách khắc phục, và dấu hiệu là thứ mà phép đo trên bàn thí nghiệm đọc được.

Các chế độ lỗi cũng ánh xạ đến danh tiếng của AMS1117, vì các linh kiện rẻ thất bại ở chế độ nhiệt và dropout thường xuyên hơn các linh kiện đúng định mức, và các báo cáo trong cộng đồng là các triệu chứng giống nhau mà hướng dẫn này liệt kê. Module chết dưới tải, đầu ra trôi dạt, và linh kiện không thể cung cấp đúng nhãn là các chế độ nhiệt và dropout đang hoạt động, và nguyên nhân phổ biến là nguồn cung thúc đẩy bởi giá và thiết kế vừa đủ thay vì chính dòng sản phẩm, vì AMS1117 chính hãng chạy trong giới hạn giảm công suất thực của nó hoạt động đúng như linh kiện nó là. Phản ứng của kỹ sư là giảm công suất, xác minh lô hàng, và giữ dự phòng, và phản ứng của người mua là tìm nguồn linh kiện từ nguồn có thể cho biết nhà sản xuất thực sự, đây là nguyên tắc mà phần tranh luận đã trình bày. Các chế độ lỗi là mặt chẩn đoán của so sánh AMS1117 so với LM1117, và đọc chúng giữ cho nguồn không chết lặng lẽ trong thực tế, đây là giá trị thực tiễn của nửa chẩn đoán trong hướng dẫn này.

Tụ Đầu vào và Đầu ra: Kích thước cho Độ Ổn định

Kích thước tụ cho 1117 là chi tiết nhỏ mà datasheet nêu và thực tế quên, và nó quyết định độ ổn định của nguồn. Việc 1117 giữ đầu ra ổn định phụ thuộc vào ESR của tụ đầu ra, vì bù bên trong giả định một tụ trong cửa sổ ESR xác định, và tụ đầu ra được datasheet khuyến nghị, tụ tantali ESR thấp hoặc tụ điện phân cực ESR thấp loại 10-22-microfarad, đặt ESR trong cửa sổ, trong khi tụ có ESR quá thấp hoặc quá cao có thể đẩy linh kiện vào dao động mà phần chế độ lỗi đã mô tả. Các tụ đầu ra gốm hiện đại là vấn đề phức tạp, vì ESR của chúng thấp hơn nhiều so với cửa sổ truyền thống và bù cũ hơn của 1117 có thể không chấp nhận chúng, mặc dù nhiều linh kiện mới hơn và bản sao có khả năng chịu gốm, nên nhà thiết kế đọc tuyên bố ổn định của datasheet cụ thể trước khi chọn tụ đầu ra. Tụ đầu vào là lựa chọn đơn giản hơn, tụ điện phân cực loại 10-microfarad đặt gần chân đầu vào để giữ trở kháng nguồn và transient, và tụ đầu vào gốm thêm bypass tần số cao. Việc chọn tụ là nửa độ ổn định của nguồn, và đó là nửa mà cả layout và bill of materials đều mang.

Kích thước tụ cũng xem xét giảm công suất mà các linh kiện gốm mang theo, vì giá trị trên nhãn không phải là giá trị tại bus. Tụ gốm X5R 22-microfarad ở 3.3 volt và DC bias của nguồn cung cấp một phần điện dung định mức của nó, đôi khi một nửa hoặc ít hơn, vì điện dung của gốm giảm khi điện áp áp dụng tăng, nên giá trị hiệu quả tại nguồn là thứ mà độ ổn định thấy, không phải nhãn. Nhà thiết kế đọc đường cong DC-bias của tụ từ datasheet của nó, chọn kích thước gốm cho giá trị hiệu quả, hoặc sử dụng tantali có điện dung gần với nhãn. Chân điều chỉnh của phiên bản có thể điều chỉnh cũng cần tụ bypass nhỏ nơi datasheet khuyến nghị, để giữ tham chiếu yên tĩnh. Tụ tantali giữ giá trị và cửa sổ ESR với chi phí giá cao hơn và lịch sử khan hiếm, trong khi tụ gốm rẻ hơn và sẵn có hơn nhưng cung cấp giá trị đã giảm công suất và ESR thấp mà độ ổn định của linh kiện phải chấp nhận, nên lựa chọn giữa chúng là sự đánh đổi giá và độ ổn định mà datasheet cụ thể giải quyết. Tụ và việc giảm công suất hoàn thiện thiết kế nguồn, và chúng là chi tiết giữ cho 1117 chạy êm trên board, đây là kết thúc thực tiễn của ví dụ minh họa trong hướng dẫn này.

Câu hỏi về IC ổn áp LDO Hiện đại và Các Lựa chọn Thay thế

So sánh AMS1117 vs LM1117 cũng là câu hỏi về vị trí của dòng sản phẩm, vì các IC ổn áp LDO hiện đại đã vượt qua giới hạn của 1117 và các bài viết của cộng đồng "ngừng sử dụng 1117 trong thiết kế mới" chỉ ra chúng. Bộ điều chỉnh low-dropout hiện đại giảm vài trăm millivolt ở dòng định mức, trong khi dòng 1117 giảm một mức volt ở đầu cao, và các linh kiện hiện đại mang dòng quiescent thấp hơn, độ ổn định tốt hơn, và hành vi nhiệt tốt hơn mà quy trình mới hơn cung cấp. Thiết kế chạy nguồn 3.3-volt từ bus 5-volt với dự phòng chặt chẽ nên chọn IC ổn áp LDO hiện đại thay vì 1117, và thiết kế cần dòng không hoạt động thấp cho pin nên chọn linh kiện có dòng quiescent hiện đại. Dòng 1117 vẫn là lựa chọn đúng cho các board và nguồn đã sử dụng nó, và ghi chú trung thực của hướng dẫn là thiết kế mới nên kiểm tra các IC ổn áp LDO hiện đại trước khi mặc định chọn 1117, vì dòng sản phẩm lấp đầy các nguồn 3.3-volt trên toàn thế giới không còn là tiêu chuẩn low-drop hoặc dòng thấp nữa.

Góc nhìn thay thế cũng xem xét việc thay thế và tìm nguồn, vì các IC ổn áp LDO hiện đại và các linh kiện tương thích chân của 1117 đều thuộc về nguồn cung. Board phải giữ footprint SOT-223 có thể tìm nguồn LM1117, AMS1117 từ nguồn đủ tiêu chuẩn, hoặc linh kiện dòng 1117 nội địa, và board có thể thay đổi footprint nên xem xét các IC ổn áp LDO hiện đại phục vụ cùng nguồn 3.3-volt tốt hơn. So sánh do đó kết thúc với cùng phương pháp mà series đã sử dụng: chọn theo yêu cầu của nguồn, xác minh linh kiện và nguồn cung, và giữ góc nhìn thay thế, vì giá, chất lượng của IC ổn áp LDO, và câu chuyện nguồn cung đều sống bên cạnh datasheet. Nhà thiết kế đọc so sánh AMS1117 vs LM1117 theo cách này chọn linh kiện cho nguồn, ngân sách, và nguồn cung đã xác minh, và lựa chọn là câu trả lời thực tế mà schematic và board đều chấp nhận.